压力容器无损检测技术的现状与发展体会论文_温桂渊

压力容器无损检测技术的现状与发展体会论文_温桂渊

(广东电研锅炉压力容器检验中心有限公司 510700)

摘要:近年来,压力容器爆炸事件频繁发生,已经在一定程度上严重威胁到国家经济建设与人民的生命财产安全。基于其工作环境比较特殊且复杂,若操作不当或遇明火,则泄漏有毒物质的情况极易出现,甚至还会造成爆炸事故。现阶段,越来越多的无损检测技术被应用到压力容器的检验过程中,可以避免在使用过程中压力容器因失效而造成的重大安全事故。经研究发现,各种不同的检测方法相互配合和交叉验证,可以最大限度地保证压力容器的安全。

关键词:压力容器;无损检测技术;现状与发展;

0引言

近年来,压力容器爆炸事件频繁出现,已经在一定程度上严重威胁到国家建设与人民的生命财产安全。基于其工作环境比较特殊且复杂,若操作不当或遇明火,则泄漏有毒物质的情况极易出现,甚至还会造成爆炸事故。同时,压力容器经制造后出现焊接缺陷等问题的可能性普遍存在,相应地会造成一定的安全隐患,使用过一段时间后在碰撞振动和介质腐蚀等因素的影响下,导致其易出现裂纹和构件失效的情况。为此,在实际制造与使用过程中需要对其进行前期和定期的检验检测,确保能够及时发现并解决问题,防止一切不良事故的发生。

1无损检测技术的特征

无损检测主要是在不损坏检测对象的基础上,采用物理或者化学手段、相应的设备器材,并严格根据规定的技术要求,全面检测所需要检测的构件和部位,即内部和表面结构、性质、状态等,然后给出客观的分析与评价结果。其综合了检测设备与材料内部的结构、缺陷、异常等因素;并且还能够科学地评价缺陷,即类型、程度和数量等;最大的特征在于不会伤害被检测对象的使用性能。正因为如此,该技术可以用于选择原材料到设备制造、安装及在役检测等,再加上所具有的可重复实施性,作为跟踪监督监测缺陷隐患的方法,对于开展工业生产活动而言意义重大。

2无损检测技术常规的几种类型

2.1超声波检测技术

该技术凭借超声波的传播特性,可以在介质均匀的情况下确保传播方向,当遇到另一种介质时会相应地出现折射、反射和绕射的情况。压力容器的材质以钢材为主,可以当作是均匀介质,当内部缺陷一旦出现,超声波便会出现反射,而关于缺陷的位置与类型可以按照反射波的方位和大小进行准确地判定。超声检测技术的应用较为广泛,该技术具有一系列优点,如准确的定位、较高的准确度、广泛的检测范围和检测深度大,实施成本较低,易实施操作,不产生环境污染,可重复实施检测不损害构件,且使用方便不会对人体产生副作用;故该技术具有十分广阔的应用领域。但是另一方面,超声波检测技术对于结构几何外形复杂,较薄的分层结构复合结构材料构件的检测具有一定的局限性。

2.2射线检测技术

这种技术主要用来检查一些结构的关键部位,如封头和壳体、接管等,经常用到的设备主要有两种,即X射线探伤机器和y射线源。通过一定时间的照射检测部位,在胶片上可以准确地记录检件的结构差异,经显影及定影后便可以将胶片底片黑度的变化表现出来,基于此评片人员可以将检测部位中缺陷的种类和位置大小确定下来。该技术在实际应用中,主要用于检测压力容器所存在的对接焊缝缺陷,如铁及铁合金、铜和铜合金、镍和镍合金、铝和铝合金等,凭借该技术的直观性、易定性、可保存检测结果和缺陷率检出高等,相较其他无损技术该技术具有独特的重要性。

2.3磁粉检测方式

这种技术也被叫做磁粉探伤法,是在检测过程当中利用磁场特性来进行检测,这种检测方法对于铁磁性材料表面检测具有较高的灵敏度。在实际的检测过程当中,被磁化工件表面若存在缺陷,缺陷会使得局部磁场发生一定的畸变,形成漏磁场,而在这样的磁化状态下,磁粉就会被吸附在漏磁场附近,形成缺陷磁痕;在光照条件满足之下,磁痕能够用肉眼进行辨别,从而对工件表面的缺陷进行检测,并对其位置和大小进行确定。利用磁粉无损检测技术,具有比较显著的优势,磁粉检测实施简便易操作,检测结果直观,检测效率高,成本低,污染小,在实际检测当中,不管是大工件还是小工件,都不会对检测带来相应的影响,可对工件上缺陷的位置、大小等进行发现。但与此同时我们也需要看到,这种技术也有着一定的局限,在检测过程当中,只能够对表面的缺陷进行检测,而无法对具有一定埋深的缺陷进行判定。一些工件对于表面有着较高的要求,在检测过程当中要求表面不能有油漆。此外,这种技术只能够在铁磁性材料的检测工作当中得到应用。在利用该方法对正常使用的压力容器进行检测的时候,能够将其工作过程当中形成的缺陷进行检测,除此之外,还能对压力容器在制作过程当中产生的的缺陷进行及早的发现消除。

2.4渗透检测技术

渗透检测也是一种比较常用的表面无损检测方法,操作方便、原理简单且具有清晰直观的结果显示,普遍适用于表面开口性缺陷的检测。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同磁粉检测一样作为表面无损检测的方法,它弥补了磁粉检测仅适用于铁磁性材料构件检测的不足;渗透检测可用于铁磁性和非铁磁性材料设备角焊缝、对接焊缝、搭接焊缝等结构部位的表面无损检测。当磁粉检测不能满足检测要求时,则可以该方法来检测表面的开口缺陷,可以将不同方向的缺陷一次性检测显示出来,然而,渗透检测的局限是只能用来检测非多孔性材料,也不能来检测近表面的缺陷。

3压力容器无损检测技术选择

基于每种无损检测技术具有自己的技术特点和优缺点,为此在检测压力容器时需要针对各部件的需求和选择,对相应的检测技术进行选择。在实际检测中,为促进检测结果准确度与可靠性的显著提高,需要详细的了解和研究各方面的因素,如材质、制作方法、使用条件、不良后果、缺陷情况(种类、程度、位置、方向),在此基础上按照分析结果对相应的无损检测技术进行选择,可以使用一种或多种技术组合检测,以此有助于取得全面的结果。在压力容器生产制造过程中,针对易出现分层缺陷的钢板,基于其延伸方向与钢板平行,可以选择使用超声波检测;在检测压力容器机械加工的坡口表面及成型的角焊缝表面的细小裂纹时,同时会用到磁粉和渗透检测;对于压力容器筒体及封头拼接制作的焊缝,往往根据实际使用工况或盛装介质危害程度,须要对焊缝按一定比例采取射线检测或射线检测和超声波检测组合检测。由于压力容器被广泛地应用到各行各业中,尤其是在工业生产中始终都发挥着至关重要的作用,所包含的各种介质具有较高的危险性,如有毒、腐蚀、易燃、易爆等,若事故一旦出现则会造成严重的后果,其使用安全在一定程度上将会对人民群众的生命财产安全造成严重威胁。受压力容器所具备的特殊性影响,检测需要在不会对设备造成损伤的情况开展,为此在检验压力容器中无损检测技术所具有的现实意义重大。

4压力容器无损检测技术发展

压力容器大多是在高温高压的情况下运行的,经常需要面临十分恶劣的条件。如果压力容器当中的部件在制造当中出现缺陷,或者是出现裂纹的情况,一旦没有及时的发现,就很可能会出现灾难性的后果,而利用无损检测的技术,则能够准确的对部件当中的缺陷进行发现,并有针对性的将隐患进行消除,从而使得压力容器能够稳定安全的进行运行。因此,在世界各国当中,无损检测技术都得到了十分广泛的关注以及应用。现如今,随着时代的进步以及科技的不断发展,无损检测技术的发展主要经历了以下三次变化。

第一阶段为NDI,也就是无损探伤,在这一阶段当中,无损检测技术的作用主要是保证工件不会受到损害的条件下,对工件当中的内部缺陷以及外部缺陷进行检测,从而使得工程当中的设计强度得到满足。

无损检测技术发展的第二个阶段则是NDT,即无损检测。无损检测技术最初起始于20世纪70年代,在这一阶段当中,一方面要对工件当中的内部缺陷以及外部缺陷进行检查,还要对工件的组织结构、金相组织、硬度水平等进行相应的测定。除此之外,该阶段的检测技术还需要对工件运行过程当中的工艺参数进行测定,例如温度、密度等。而在这一阶段当中,无损检测不再是单一的纯检测,而是一种系统性的概念,这时的无损检测技术则有着更加丰富的内涵。

无损检测技术发展的第三个阶段为NDE,也就是无损评价。现如今,随着时代的进步以及科技的不断发展,人们的生活水平正在不断的提高,这也使得工业产品的设计水平得到了不断的发展,而在这样的背景下,设计安全系数的取值也变得越来越合理,与此同时,由于在产品、材料设计当中考虑了断裂力学等原理,这就要求无损检测技术能够检测出工件当中的缺陷作为检验结果评价的重要依据。除此之外,还要求检测技术能够利用定性定量的技术,利用断裂力学对设备做出相应的评估,因此与第二阶段相比,第三阶段无损检测技术具有更强的活力以及综合性能,无损评价一方面要求相关人员能够进行相关的实际操作,从而更好的对缺陷进行全面的检验,另一方面也要求相关的检测人员具有更好的相关理论知识,从而更全面的对设备进行综合的安全寿命等评价。

现如今,我国的无损检测技术已经发展到了第三阶段,开始了无损评价的工作。在压力容器方面的检验检测领域,得到了充分的应用和良好的效果。

5结语

近年来,随着我国社会经济的高速发展,石油化工业作为现代工业支柱性产业,发展较为迅猛,因此为确保该产业运行的正常、安全、有序,必须保证所使用压力容器安全可靠的生产运转。在对压力容器的检验检测过程当中,无损检测发挥出了十分重要的作用,在对承压容器部件、原材料等利用无损技术进行监测时,无损检测技术能够对有缺陷的零部件、材料进行筛选,一方面能够更好的保障生产制造质量,另一方面还能推动生产技术工艺的改进,使得压力容器设备产品的质量得到有效的提高,对更加经济合理地利用材料和资源也起到一定指导意义。为实现这一目标,这就需要在对压力容器的生产制造及安装在役使用等环节当中,加强对无损检测技术的应用,并不断的对无损检测技术进行研究,使得无损检测技术的水平能够得到不断的提高,并最终为更加安全有效的使用压力容器保驾护航。

参考文献:

[1]姚遥,陈贤洮,刘昆鹏,周先勤.压力容器无损检测技术分析与对策研究[J].中国设备工程.2019(08)

[2]李海英.压力容器的无损检测技术及应用[J].中国石油和化工标准与质量.2018(23)

[3]刘雪峰.无损检测技术在压力容器检验中的应用分析[J].中国高新区.2018(01)

论文作者:温桂渊

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

压力容器无损检测技术的现状与发展体会论文_温桂渊
下载Doc文档

猜你喜欢